本發(fā)明涉及一種車用電源控制裝置，該車輛電源控制裝置通過基于電線的溫度而接通和斷開將電力從電源供給到負(fù)載的電線之上的半導(dǎo)體開關(guān)元件，進(jìn)行電力對(duì)負(fù)載的供給和切斷。

背景技術(shù)：

在車輛中，傳統(tǒng)地，已經(jīng)通過接通和斷開半導(dǎo)體開關(guān)元件而實(shí)現(xiàn)了電力從電源到負(fù)載的供給的控制。在這樣的控制的一些方法中，采用了具有通過電流檢測(cè)功能、抵抗過電流的自保護(hù)功能等的智能功率器件(IPD)作為半導(dǎo)體開關(guān)元件。

當(dāng)使用這樣的IPD作為半導(dǎo)體開關(guān)元件時(shí)，例如，變得能夠配置這樣的電源控制裝置，使得根據(jù)由IPD的通過電流檢測(cè)功能所檢測(cè)到的通過電流，來估計(jì)將電源與負(fù)載連接的電線的溫度，并且進(jìn)一步地，當(dāng)如此評(píng)估出的溫度超過了預(yù)定的最高溫度時(shí)，鑒于保護(hù)電線，通過切斷半導(dǎo)體開關(guān)元件而切斷到負(fù)載的電力的供給(參見專利文獻(xiàn)1)。

另外，例如，在不能夠利用單個(gè)IPD的載流能力而提供足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電流的情況下，已經(jīng)提出了將并聯(lián)連接的具有相同規(guī)格的多個(gè)IPD插置于電源與負(fù)載之間。在這種情況下，通過匹配經(jīng)由多個(gè)IPD的各個(gè)布線圖案的所有的布線電阻，而進(jìn)行使得流經(jīng)各個(gè)IPD的電流的數(shù)值彼此等同，從而防止電流集中地流動(dòng)在特定的IPD中(參見專利文獻(xiàn)2)。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP 2009-130944 A

專利文獻(xiàn)2：JP 2001-310720 A

專利文獻(xiàn)3：JP H06-048246 A

專利文獻(xiàn)4：JP 2012-122869 A

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在IPD的半導(dǎo)體開關(guān)元件的接通電阻和內(nèi)部電路的電路電阻中的個(gè)體之間存在變化。從而，即使實(shí)際上相同大小的電流流經(jīng)各個(gè)IPD，也可能在由各個(gè)IPD所檢測(cè)到的流經(jīng)電流中產(chǎn)生個(gè)體之間的變化。

當(dāng)由各個(gè)IPD所檢測(cè)到的流經(jīng)電流彼此不同時(shí)，也在根據(jù)流經(jīng)電流所估計(jì)的電線的溫度中產(chǎn)生變化。結(jié)果，存在如下可能性：盡管在各個(gè)IPD中流經(jīng)的實(shí)際電流和經(jīng)由IPD的布線圖案的布線電阻彼此等同，用于供給電力的各個(gè)IPD的切斷操作也變得不穩(wěn)定。

當(dāng)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象時(shí)，存在這樣的可能性：即使在利用一個(gè)IPD切斷電力的供給之后，其它IPD也運(yùn)行以維持供給電力，從而由于電流集中在仍舊維持供給電力的其它IPD上，導(dǎo)致產(chǎn)生異常發(fā)熱或電阻劣化。

鑒于上述情況，假定通過基于電線的溫度而斷開各個(gè)電線上的半導(dǎo)體開關(guān)元件，切斷要從車輛的電源經(jīng)由多個(gè)電線的并聯(lián)電路而供給到負(fù)載的電力這樣的情況下，本發(fā)明的目的是提供一種車用電源控制裝置，即使當(dāng)在各個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件中的個(gè)體之間存在變化時(shí)，或者各個(gè)電線關(guān)于其它安裝環(huán)境而彼此不同時(shí)，該車用電源控制裝置也能夠利用各個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件而使供電切斷時(shí)間同步。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種車用電源控制裝置，用于通過基于多個(gè)電線的各自的溫度而斷開所述電線上的各自的半導(dǎo)體開關(guān)元件，以切斷從車輛的電源經(jīng)由所述電線的并聯(lián)電路而被供給至負(fù)載的電力，所述車用電源控制裝置包括：部，該電流測(cè)量部測(cè)量分別流經(jīng)各個(gè)所述半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流；電線溫度估計(jì)部，該電線溫度估計(jì)部根據(jù)由所述電流測(cè)量部所測(cè)量的所述通過電流，而估計(jì)各個(gè)所述電線的溫度；占空比確定部，該占空比確定部確定各個(gè)所述半導(dǎo)體開關(guān)元件的PWM控制的占空比，以使所述電線的各自的估計(jì)溫度匹配；以及PWM控制部，該P(yáng)WM控制部利用由所述占空比確定部與各個(gè)所述半導(dǎo)體開關(guān)元件對(duì)應(yīng)地確定的所述占空比，PWM控制各個(gè)所述半導(dǎo)體開關(guān)元件。

利用根據(jù)本發(fā)明的方面的車輛的電源空盒子裝置，根據(jù)由電流測(cè)量部所測(cè)量的各個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流，估計(jì)各個(gè)電線的溫度，并且隨后，為了匹配各個(gè)電線的估計(jì)溫度，而確定各個(gè)電線上的半導(dǎo)體開關(guān)元件的PWM控制的占空比。

由此，對(duì)于要匹配的目標(biāo)溫度低于根據(jù)相關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流而估計(jì)的溫度的電線，用于使得估計(jì)溫度與低于該估計(jì)溫度的目標(biāo)溫度一致的PWM控制的占空比具有減少其接通時(shí)間的內(nèi)容。

相反，對(duì)于要被匹配的目標(biāo)溫度高于根據(jù)相關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流所估計(jì)的溫度的電線，用于使得估計(jì)溫度與高于該估計(jì)溫度的目標(biāo)溫度一致的PWM控制的占空比具有增加其接通時(shí)間的內(nèi)容。

在另一種情況下，通過以與根據(jù)各半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流的測(cè)量值而估計(jì)的電線的溫度相對(duì)應(yīng)的占空比而PWM控制半導(dǎo)體開關(guān)元件，各個(gè)電線的隨后估計(jì)的溫度變得互相匹配，從而使得基于電線的溫度而斷開各半導(dǎo)體開關(guān)元件的時(shí)間能夠同時(shí)發(fā)生。

因此，當(dāng)通過基于各個(gè)電線的溫度而斷開各個(gè)電線上的半導(dǎo)體開關(guān)元件，以切斷從車輛的電源經(jīng)由多個(gè)電線的并聯(lián)電路而被供給至負(fù)載的電力時(shí)，即使當(dāng)在各半導(dǎo)體開關(guān)元件的個(gè)體之間存在變化，或者各個(gè)電線的安裝環(huán)境方面彼此不同，也能夠使利用各半導(dǎo)體開關(guān)元件的電源的切斷時(shí)間彼此同步。

所述占空比確定部確定各個(gè)所述半導(dǎo)體開關(guān)元件的PWM控制的所述占空比，從而使得各個(gè)所述電線的所述估計(jì)溫度與最低的所述估計(jì)溫度一致。

利用這樣的配置，確定半導(dǎo)體開關(guān)元件的PWM控制的占空比，從而使得各個(gè)電線的溫度與估計(jì)溫度的最低溫度一致，所述各個(gè)電線的溫度根據(jù)由電流測(cè)量部測(cè)量的半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流而估計(jì)。

因此，對(duì)于根據(jù)相關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流而估計(jì)的溫度與最低估計(jì)溫度不同的電線，確定PWM控制的占空比，從而均勻地減少它們的接通時(shí)間，使得各半導(dǎo)體開關(guān)元件的通過電流減小，以使得根據(jù)通過電流而估計(jì)的溫度降低。

從而，通過以與用于匹配各個(gè)電線的估計(jì)溫度的更正內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的占空比對(duì)目標(biāo)半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制，連接到目標(biāo)半導(dǎo)體開關(guān)元件的電線的溫度下移，使得能夠?qū)⒉⒙?lián)電路的各個(gè)電線的溫度控制至適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

利用根據(jù)本發(fā)明的方面的車用電源控制裝置，當(dāng)通過基于各個(gè)電線的溫度而斷開各個(gè)電線上的半導(dǎo)體開關(guān)元件，切斷從車輛的電源經(jīng)由多個(gè)電線的并聯(lián)電路而被供給至負(fù)載的電力時(shí)，即使當(dāng)在各半導(dǎo)體開關(guān)元件的個(gè)體之間存在變化，或者各個(gè)電線的安裝環(huán)境方面彼此不同時(shí)，也能夠使利用各半導(dǎo)體開關(guān)元件的電源的切斷時(shí)間彼此同步。

附圖說明

圖1是圖示出根據(jù)第一實(shí)施例的車用電源控制裝置的基本構(gòu)成電路圖。

圖2是示意性地圖示出在圖1的控制部中執(zhí)行的處理的功能方塊圖。

圖3是圖示出當(dāng)圖2的電流檢測(cè)部和占空比檢測(cè)部分別檢測(cè)到負(fù)載的通過電流及其占空比時(shí)的過程的時(shí)序圖。

圖4是圖示出圖1的電源控制裝置中進(jìn)行的操作的流程圖。

圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置的功能構(gòu)成圖。

圖6是根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置的示意性構(gòu)成圖。

圖7是根據(jù)第二實(shí)施例的變形例的斷開檢測(cè)裝置的示意性構(gòu)成圖。

圖8(a)是圖示出在根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置中使用IPD作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件的構(gòu)成實(shí)例的圖，圖8(b)是圖示出在根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置中使用MOSFET作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件的構(gòu)成實(shí)例的圖，并且圖8(c)是圖示出在根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置中使用繼電器作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件的構(gòu)成實(shí)例的圖。

圖9是圖示出由根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置的微型計(jì)算機(jī)所執(zhí)行的負(fù)載處理的處理過程的實(shí)例的流程圖。

圖10是圖示出由根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置的微型計(jì)算機(jī)所執(zhí)行的斷開檢測(cè)處理的子程序的處理過程的實(shí)例的流程圖。

圖11是在根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置中在檢測(cè)斷開時(shí)的時(shí)序圖。

圖12是圖示出在根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置中從外部接收閾值的實(shí)例的說明圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施例)

將參考圖1至4描述根據(jù)第一實(shí)施例的車用電源控制裝置。

根據(jù)第一實(shí)施例的電源控制裝置1(車用電源控制裝置)使得控制部11控制智能功率器件(IPD)131、132的操作，該智能功率器件131和132兩者均接通和斷開通過并聯(lián)電路5從安裝在車輛(未示出)上的電源B到負(fù)載3的電力的供給，并聯(lián)電路5由具有彼此相同的布線電阻的兩個(gè)電線51、52構(gòu)成，IPD 131、132分別被布置在電線51、52上。在第一實(shí)施例中，假定負(fù)載3是電氣部件，例如，前燈等。

各個(gè)智能功率器件(IPD)131、132中的每個(gè)均并入半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”和電流測(cè)量部“b”。利用控制部11響應(yīng)于輸入開關(guān)SW的接通和斷開的操作而向?qū)?yīng)的IPD 131、132輸出的對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2，而接通和斷開各個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。各個(gè)電流測(cè)量部“b”測(cè)量通過處于接通狀態(tài)的對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”而流經(jīng)對(duì)應(yīng)的電線51、52的通過電流。

當(dāng)基于由電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的通過電流而由控制部11所估計(jì)的各個(gè)電線51、52的溫度上升至為對(duì)應(yīng)的電線51、52所建立的切斷溫度時(shí)(切斷溫度：例如，比電線51、52的發(fā)煙溫度150℃低的130℃)，在控制部11的控制下，斷開IPD 131、132的各自的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。

控制部11由通過執(zhí)行程序而實(shí)現(xiàn)各種類型的處理的微型計(jì)算機(jī)、定制IC等構(gòu)成。控制部11包括輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2以及被檢電流的輸入端子SI1、SI2。

輸入端子IN是用于監(jiān)控輸入開關(guān)SW的接通和斷開狀態(tài)的端子。被輸入到輸入端子IN的是開關(guān)信號(hào)S，該開關(guān)信號(hào)S對(duì)應(yīng)于輸入開關(guān)SW的接通和斷開狀態(tài)。

原則上，當(dāng)輸入端子IN的開關(guān)信號(hào)S處于接通狀態(tài)時(shí)，輸出端子OUT1、OUT2輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2以用于通過直流DC驅(qū)動(dòng)或者脈寬調(diào)制PMW驅(qū)動(dòng)而分別接通對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。分別輸入到被檢電流輸入端子SI1、SI2的是電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2，該電流檢測(cè)信號(hào)I1和I2分別表示由對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的通過電流的值。

利用從輸出端子OUT1、OUT2所輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2，控制部11通過DC驅(qū)動(dòng)或者PWM驅(qū)動(dòng)而接通對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。

此外，利用輸入到被檢電流輸入端子SI1、SI2的來自IPD 131、132的電流測(cè)量部“b”的電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2，控制部11估計(jì)各個(gè)電線51、52的溫度。然后，當(dāng)估計(jì)溫度上升至對(duì)于電線51、52的預(yù)定切斷溫度時(shí)，控制部11強(qiáng)制性地終止驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2的輸出，并且強(qiáng)制性地?cái)嚅_對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。

此處，為了根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2估計(jì)電線51、52的溫度，能夠采用例如在JP 2013-085469 A中描述的方法。

更具體地，假定各個(gè)電線51、52的每單位長(zhǎng)度的電阻由Ron1、Ron2表示，并且在被檢電流輸入端子SI1、SI2處的電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2的由控制部11的稍后提及的電流檢測(cè)部113(參見圖2)進(jìn)行的采樣周期(采樣時(shí)間)由Δt表示，則通過以下消除了分支號(hào)的表達(dá)式而獲得各個(gè)電線51、52的發(fā)熱量X1、X2，

X＝I ²×Ron×Δt。

接著，假定電線51、52的每單位長(zhǎng)度的熱容分別由偽熱容Cth*1、Cth*2表示，并且電線51、52的每單位長(zhǎng)度的熱阻分別由Rth1、Rth2表示，則通過以下消除了分支號(hào)的通式而獲得電線51、52的熱輻射量，

Y＝Q/{(Cth*×Rth)/Δt}.

然后，在當(dāng)前采樣周期中的各個(gè)電線51、52的溫度改變量ΔT1、ΔT2被獲得為以下消除了分支號(hào)的通式，

ΔT＝(X-Y)/Cth*.

此外，通過將獲得的溫度改變量ΔT1、ΔT2相加到在之前的采樣周期中獲得電線51、52的估計(jì)溫度Tp1、Tp2，而由以下消除了分支號(hào)的通式獲得在當(dāng)前采樣周期中的電線51、52的估計(jì)溫度Tn1、Tn2，

Tn＝Tp+ΔT.

另外，能夠通過以下通式而獲得各個(gè)電線51、52的偽熱容Cth*1、Cth*2，該通式被已知為用于獲得當(dāng)電流持續(xù)地流經(jīng)電線時(shí)的電線溫度T2的表達(dá)式，

T2＝T1+I²×Ron×Rth{1-exp(-t/(Cth×Rth)}。

此處，T1是電線的周圍溫度，并且時(shí)間t是電流持續(xù)地流經(jīng)電線期間的時(shí)間段。

當(dāng)利用JP 2013-085469 A中描述的方法中的熱容Cth代替在該通式中獲得的各個(gè)電線51、52的熱容Cth1、Cth2時(shí)，能夠獲得各個(gè)電線51、52的偽熱容Cth*1、Cth*2作為在相同公開中描述的電線的偽熱容Cth*。

同時(shí)，在IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的接通電阻和內(nèi)部電路的電路電阻中的個(gè)體之間存在變化。因此，甚至在相同條件下接通半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的IPD 131、132之間，也可能在由電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51、52的通過電流中產(chǎn)生變化。

當(dāng)在由電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51、52的通過電流中存在這樣的變化時(shí)，盡管實(shí)際上相同大小的電流流經(jīng)各個(gè)電線51、52，在由控制部11根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2所估計(jì)出的各個(gè)電線51、52的估計(jì)溫度Tn1、Tn2中也產(chǎn)生變化。

因此，盡管流經(jīng)電線51、52的電流或者電線51、52的布線電阻彼此相等，控制部11也可能判斷在電線51、52中的一個(gè)電線中估計(jì)溫度已經(jīng)上升到切斷溫度，而在電線51、52中的另一個(gè)電線中估計(jì)溫度尚未上升至切斷溫度，從而導(dǎo)致了判斷內(nèi)容之間的不匹配。結(jié)果，存在這樣的可能性：雖然通電條件相同，但強(qiáng)制斷開半導(dǎo)體開關(guān)元件a所導(dǎo)致的電力供給的切斷會(huì)根據(jù)電線51、52來進(jìn)行或不進(jìn)行。

當(dāng)發(fā)生這樣的現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生了如下可能性：即使在IPD 131、132中的一個(gè)IPD中已經(jīng)切斷電力的供給之后，也在IPD 131、132中的另一個(gè)IPD中仍舊持續(xù)地供給電力，使得電流集中至處于持續(xù)供給電力的一側(cè)上的電線51、52和IPD 131、132，從而導(dǎo)致異常發(fā)熱或者電阻劣化。

因此，控制部11使各個(gè)電線51、52的估計(jì)溫度Tn1、Tn2互相比較，并且進(jìn)行控制，以調(diào)整要從輸出端子OUT1、OUT2輸出到對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2的占空比，使得彼此的估計(jì)溫度Tn1與Tn2互相一致。

即，根據(jù)分別由IPD 131、132的電流測(cè)量部“b”所檢測(cè)到的通過電流而估計(jì)出估計(jì)溫度Tn1、Tn2，基于該估計(jì)溫度Tn1、Tn2的比較，控制部11進(jìn)行控制，以調(diào)整對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的占空比。

圖2是示意性地圖示出在控制部11中執(zhí)行的處理的塊圖。通過執(zhí)行存儲(chǔ)器(未示出)中存儲(chǔ)的程序，控制部11實(shí)現(xiàn)輸入判定控制部111以及用于IPD 131、132的各控制邏輯11a、11b的各功能?？刂七壿?1a、11b分別包括PWM/DC控制及切斷判定部112、電流檢測(cè)部113、占空比檢測(cè)部114和電線溫度估計(jì)部115的各功能。

輸入判定控制部111基于輸入到輸入端子IN的開關(guān)信號(hào)S而判定輸入開關(guān)SW的接通和斷開狀態(tài)，并且當(dāng)輸入開關(guān)SW處于接通狀態(tài)時(shí)輸出SW輸入信號(hào)S1。

在各控制邏輯11a、11b中，在輸入了來自輸入判定控制部111的SW輸入信號(hào)S1的同時(shí)，PWM/DC控制及切斷判定部112(PWM控制部)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2輸出至輸出端子OUT1、OUT2。在各驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2中，占空比(第一實(shí)施例中的接通時(shí)間段的比例)在DC驅(qū)動(dòng)的情況下設(shè)定為100％，或者在PWM驅(qū)動(dòng)的情況下設(shè)定為小于100％。

在輸入開關(guān)SW接通之后，占空比立即設(shè)定為與負(fù)載3的驅(qū)動(dòng)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的初始值。其后，利用PWM/DC控制及切斷判定部112，初始值被改變?yōu)橛缮院筇峒暗碾娋€溫度估計(jì)部115的目標(biāo)占空比計(jì)算部115b所計(jì)算的占空比。

根據(jù)分別被輸入到被檢電流輸入端子SI1、SI2的電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2，各控制邏輯11a、11b的電流檢測(cè)部113和占空比檢測(cè)部114檢測(cè)電線51、52的已經(jīng)被對(duì)應(yīng)的IPD 131、132中的電流測(cè)量部“b”所檢測(cè)到的通過電流以及通過電流的占空比。

圖3是圖示出當(dāng)電流檢測(cè)部113和占空比檢測(cè)部114檢測(cè)各個(gè)電線51、52的通過電流和占空比時(shí)的過程的時(shí)序圖。當(dāng)在圖3中的上部中圖示的來自輸入判定控制部111的SW輸入信號(hào)S1從“斷開”切換至“接通”時(shí)，負(fù)載3從電源B通過被驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2接通/斷開驅(qū)動(dòng)的IPD 131、132而被供給電力。

然后，如圖3中的中部所示，與由IPD 131、132的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51、52的通過電流相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2被輸入到被檢電流輸入端子SI1、SI2。電流檢測(cè)部113和占空比檢測(cè)部114在圖3中的下部中圖示的采樣時(shí)間處對(duì)被檢電流輸入端子SI1、SI2的電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2采樣。

電流檢測(cè)部113檢測(cè)在從電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2的其電平分別不為零的上升緣至下降緣的連續(xù)時(shí)間段(接通時(shí)間段)內(nèi)各采樣值的平均值，作為電線51、52的通過電流。根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2的上升緣和下降緣的時(shí)間，占空比檢測(cè)部114指定在電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2中的各電線51、52的通過電流的接通時(shí)間段和斷開時(shí)間段，并且根據(jù)以上指定的接通時(shí)間段和斷開時(shí)間段而進(jìn)一步檢測(cè)各個(gè)電線51、52的通過電流的接通/斷開周期或者占空比。

占空比檢測(cè)部114可以檢測(cè)由PWM/DC控制及切斷判定部112所建立的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2的占空比，作為各個(gè)電線51、52的通過電流的接通/斷開占空比。

圖2中圖示的各控制邏輯11a、11b的電線溫度估計(jì)部115包括當(dāng)前溫度估計(jì)部115a和目標(biāo)占空比計(jì)算部115b。

當(dāng)前溫度估計(jì)部115a(電線溫度估計(jì)部)根據(jù)由電流檢測(cè)部113所檢測(cè)到的電線51、52的通過電流(由電流檢測(cè)信號(hào)I1、I2所表示的電流值)來估計(jì)電線51、52的溫度。對(duì)于該估計(jì)，雖然能夠采用例如已經(jīng)在前文說明了其概要的JP 2013-085469 A中公開的方法，但是作為選擇，還可以使用其它方法。

為了判定電線51、52的溫度是否已經(jīng)上升至切斷溫度，由各控制邏輯11a、11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51、52的溫度被通知到相同控制邏輯11a、11b的PWM/DC控制及切斷判定部112。

由當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51、52的溫度被通知到相同的電線溫度估計(jì)部115的目標(biāo)占空比計(jì)算部115b，并且也被通知到另一個(gè)控制邏輯11a、11b的目標(biāo)占空比計(jì)算部115b。

基于由各控制邏輯11a、11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51、52的溫度，目標(biāo)占空比計(jì)算部115b(占空比確定部)計(jì)算半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2的占空比，各控制邏輯11a、11b的PWM/DC控制及切斷判定部112將上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2輸出到對(duì)應(yīng)的IPD 131、132。

更具體地，執(zhí)行對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2的占空比的計(jì)算，用以使得已經(jīng)由當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的各個(gè)電線51、52的溫度與由各控制邏輯11a、11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所分別估計(jì)的電線51、52的溫度中的較低溫度(最低溫度)相一致。

例如，假設(shè)負(fù)載3是用于車輛的閥門(額定電壓：12V；能耗：60W)，并且各控制邏輯11a、11b的PWM/DC控制及切斷判定部112以直流驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。在這種情況下，2.5A的電流流經(jīng)各個(gè)電線51、52。

在該狀態(tài)下，例如，假設(shè)控制邏輯11a的電流檢測(cè)部113檢測(cè)到由IPD 131的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51的通過電流為3.0A，并且基于該檢測(cè)，控制邏輯11a的電線溫度估計(jì)部115的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)出電線51的溫度為95℃。

而且，假設(shè)控制邏輯11b的電流檢測(cè)部113檢測(cè)到由IPD 132的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線52的通過電流為2.5A，并且基于該檢測(cè)，控制邏輯11b的電線溫度估計(jì)部115的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)出電線52的溫度為90℃。

在這種情況下，由控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51的溫度(95℃)比由控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線52的溫度(90℃)高。

因此，為了使控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)出與由控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線52的溫度(90℃)相同的溫度，作為電線51的溫度，目標(biāo)占空比計(jì)算部115b計(jì)算驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的目標(biāo)占空比，控制邏輯11a的PWM/DC控制及切斷判定部112將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1輸出到輸出端子OUT1。

此處，當(dāng)以目標(biāo)占空比利用PWM驅(qū)動(dòng)而接通和斷開IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”時(shí)流經(jīng)電線51的電流(有效電流)將具有通過如下過程而獲得的值：使電線51的通過電流乘以目標(biāo)占空比的平方根，電線51的所述通過電流已經(jīng)在半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的接通時(shí)間段期間由IPD 131的電流測(cè)量部“b”測(cè)量，即，以下表達(dá)式，

有效電流＝由IPD 131的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51的通過電流×(目標(biāo)占空比)^0.5。

IPD132的電流測(cè)量部“b”已經(jīng)測(cè)量出2.5A作為在半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的直流驅(qū)動(dòng)期間電線52的通過電流，當(dāng)該有效電流與該2.5A一致時(shí)，將利用控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)與電線52的溫度(90℃)相同的溫度作為電線51的溫度。

因此，以上表達(dá)式如下：

2.5＝3.0×(驅(qū)動(dòng)信號(hào)的目標(biāo)占空比)^0.5，

并且因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的目標(biāo)占空比如下：

(2.5/3.0)²＝69.44(％).

另一方面，控制邏輯11b的目標(biāo)占空比計(jì)算部115b計(jì)算出“100％”作為由控制邏輯11b的PWM/DC控制及切斷判定部112所輸出到輸出端子OUT2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2的占空比，使得IPD 132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”持續(xù)直流驅(qū)動(dòng)，并且從而，控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115估計(jì)與當(dāng)前相同的溫度(90℃)作為電線52的溫度。

從而，以上已經(jīng)描述了各控制邏輯11a、11b的PWM/DC控制及切斷判定部112以直流驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的實(shí)例。

接著，將描述各控制邏輯11a、11b的PWM/DC控制及切斷判定部112對(duì)相應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。

例如，假設(shè)各控制邏輯11a、11b的PWM/DC控制及切斷判定部112以50％的占空比PWM驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。然后，在IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的接通時(shí)間段期間，2.5A的電流流經(jīng)各個(gè)電線51、52。

在該狀態(tài)下，例如，假設(shè)控制邏輯11a的電流檢測(cè)部113檢測(cè)到在半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的接通時(shí)間段期間由IPD 131的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51的通過電流為3.0A，并且基于該檢測(cè)，控制邏輯11a的電線溫度估計(jì)部115的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)出電線51的溫度為40℃。

而且，假設(shè)控制邏輯11b的電流檢測(cè)部113檢測(cè)到在半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的接通時(shí)間段期間由IPD 131的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線52的通過電流為2.5A，并且基于該檢測(cè)，控制邏輯11b的電線溫度估計(jì)部115的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)出電線52的溫度為35℃。

在這種情況下，由控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51的溫度(40℃)比由控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線52的溫度(35℃)高。

因此，為了使控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a估計(jì)出與由控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線52的溫度(35℃)相同的溫度，作為電線51的溫度，控制邏輯11a的目標(biāo)占空比計(jì)算部115b計(jì)算驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的目標(biāo)占空比，控制邏輯11a的PWM/DC控制及切斷判定部112將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1輸出到輸出端子OUT1。

此處，當(dāng)在通過以目標(biāo)占空比利用驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的PWM驅(qū)動(dòng)來接通和斷開IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的條件下的電線51的有效電流與當(dāng)以50％的占空比而PWM驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”時(shí)的電線52的有效電流一致時(shí)，控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a將估計(jì)與電線52的溫度(35℃)相同的溫度作為電線51的溫度。

當(dāng)以50％的占空比PWM驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”時(shí)的電線52的有效電流變?yōu)橥ㄟ^如下表達(dá)式而獲得的值：將在半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的接通時(shí)間段期間由IPD 132的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線52的通過電流乘以占空比(50％)的平方根，即，

電線52的有效電流＝由IPD 132的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線52的通過電流×(50％)^0.5＝2.5×(0.5)^0.5，該值為大約1.77。

此外，在通過以目標(biāo)占空比利用驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1而PWM驅(qū)動(dòng)來接通和斷開IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的條件下的電線51的有效電流通過以下表達(dá)式而獲得，即，

電線51的有效電流＝由IPD 131的電流測(cè)量部“b”所測(cè)量的電線51的通過電流(＝3.0A)×(驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的目標(biāo)占空比)^0.5。

根據(jù)以上，如下獲得下面的等式，

1.77＝3.0×(驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的目標(biāo)占空比)^0.5，

然后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR的目標(biāo)占空比如下：

(1.77/3)²＝34.81(％)。

另一方面，控制邏輯11b的目標(biāo)占空比計(jì)算部115b計(jì)算出50％，作為由控制邏輯11b的PWM/DC控制及切斷判定部112所輸出到輸出端子OUT2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2的占空比，使得IPD 132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”以50％的占空比連續(xù)脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)，并且從而，控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115估計(jì)與當(dāng)前相同的溫度(35℃)作為電線52的溫度。

在PWM驅(qū)動(dòng)IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、DR2的頻率能夠是例如100Hz。

接著，對(duì)于在以上構(gòu)成的電源控制裝置1中執(zhí)行的操作(動(dòng)作)，將參考圖4的流程圖而選擇性地描述由控制部11的控制邏輯11a所執(zhí)行的處理的操作。在電源控制裝置1中，以規(guī)律的間隔反復(fù)執(zhí)行圖4的流程圖中圖示的操作。

首先，根據(jù)開關(guān)信號(hào)S的信號(hào)電平，執(zhí)行確認(rèn)輸入開關(guān)SW是否接通(步驟S1)。當(dāng)輸入開關(guān)SW不被接通時(shí)(步驟S1為否)，通過驅(qū)動(dòng)IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”而執(zhí)行停止控制向負(fù)載3供給電力的功能(步驟S3)。然后，在利用PWM/DC控制及切斷判定部112的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的輸出停止以斷開IPD 131之后(步驟S5)，步驟前進(jìn)至稍后描述的步驟S25。

另一方面，當(dāng)輸入開關(guān)SW接通時(shí)(步驟S1為是)，PWM/DC控制及切斷判定部112確認(rèn)由電流檢測(cè)部113所檢測(cè)到的電線51的通過電流是否已經(jīng)上升至值得過電流切斷的電流(步驟S7)。

當(dāng)電線51的通過電流尚未上升至值得過電流切斷的電流，并且在之前的步驟S7中還沒判斷電線51的通過電流已經(jīng)上升到值得過電流切斷的電流時(shí)(步驟S7為否)，則處理前進(jìn)至稍后描述的步驟S15。

或者，當(dāng)電線51的通過電流已經(jīng)上升至值得過電流切斷的電流，并且已經(jīng)在之前的步驟S7中判斷電線51的通過電流已經(jīng)上升至值得過電流切斷的電流時(shí)(步驟S7為是)，則執(zhí)行確認(rèn)是否已經(jīng)建立用于解除IPD 131的切斷的條件(步驟S9)。

此處，IPD 131的切斷解除條件是例如滿足以下兩個(gè)條件這兩者：

(1)輸入開關(guān)SW的接通狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間段；以及

(2)由當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51的溫度已經(jīng)下降至安全溫度(例如，周圍環(huán)境溫度)。

當(dāng)不建立IPD131的切斷解除條件時(shí)(步驟S9為否)，則判斷為切斷由IPD 131向負(fù)載3的電力的供給(步驟S11)，并且停止由PWM/DC控制及切斷判定部112的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的輸出，以斷開IPD 131(步驟S13)。其后，處理前進(jìn)至步驟S25。

另一方面，在作為當(dāng)在步驟S7處判斷電線51的通過電流尚未上升至值得過電流切斷的電流時(shí)的處理的目的地的步驟S15處，在PWM/DC控制及切斷判定部112中執(zhí)行確認(rèn)由當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51的溫度是否低于切斷溫度。

當(dāng)電線51的溫度不低于切斷溫度時(shí)(步驟S15為否)，則判斷為切斷由IPD 131向負(fù)載3的電力的供給(步驟S11)，并且停止由PWM/DC控制及切斷判定部112的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的輸出，以斷開IPD131(步驟S13)。其后，處理前進(jìn)至步驟S25。

相反，當(dāng)電線51的溫度低于切斷溫度時(shí)(步驟S15為是)，在PWM/DC控制及切斷判定部112中執(zhí)行確認(rèn)由控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51的溫度(IPD 131的當(dāng)前溫度)是否高于由控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線52的溫度(IPD 132的當(dāng)前溫度)(步驟S17)。

當(dāng)電線51的估計(jì)溫度(IPD 131的當(dāng)前溫度)高于電線52的估計(jì)溫度(IPD 132的當(dāng)前溫度)時(shí)(步驟S17為是)，為了使得電線51的估計(jì)溫度(IPD 131的當(dāng)前溫度)與電線52的估計(jì)溫度(IPD 132的當(dāng)前溫度)一致，在目標(biāo)占空比計(jì)算部115b中執(zhí)行計(jì)算要輸出到IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1的占空比(步驟S19)。

然后，所計(jì)算的目標(biāo)占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1從PWM/DC控制及切斷判定部112輸出至IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”(步驟S21)，并且其后，處理前進(jìn)至步驟S25。

在步驟S17處，當(dāng)電線51的估計(jì)溫度(IPD131的當(dāng)前溫度)不高于電線52的估計(jì)溫度(IPD 132的當(dāng)前溫度)時(shí)(否)，識(shí)別出兩者處于相同的溫度。然后，以與之前相同的占空比驅(qū)動(dòng)電線51的IPD 131。此處假定至此已經(jīng)直流驅(qū)動(dòng)了電線51的IPD 131，則用于直流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1從PWM/DC控制及切斷判定部112輸出到IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”(步驟S23)。其后，處理前進(jìn)至步驟S25。

在步驟S25處，進(jìn)行輻射由IPD 131產(chǎn)生的熱的處理。在該處理中，執(zhí)行以一定的時(shí)間段持續(xù)在步驟S5或者步驟S13處斷開IPD 131的狀態(tài)?；蛘撸瑘?zhí)行以一定的時(shí)間段持續(xù)如下的狀態(tài)：在步驟S21或者步驟S23處，利用從PWM/DC控制及切斷判定部112輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1，PWM驅(qū)動(dòng)或者DC驅(qū)動(dòng)IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。即，通過以一定的時(shí)間段執(zhí)行這些狀態(tài)，而執(zhí)行檢查是否由于IPD 131的發(fā)熱而導(dǎo)致電線51的加熱狀態(tài)(溫度)產(chǎn)生改變。在已經(jīng)過去一定的時(shí)間段之后，結(jié)束一系列的處理。

由控制部11的控制邏輯11b所執(zhí)行的處理過程與上述過程相似，除了：在圖4的流程的各步驟中要進(jìn)行的判斷、操作和控制的對(duì)象被替換為IPD 132、IPD 132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”、控制邏輯11b中的各部111至115、和電線52。

在步驟S17處，在PWM/DC控制及切斷判定部112中執(zhí)行確認(rèn)由控制邏輯11b的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線52的溫度(IPD 132的當(dāng)前溫度)是否高于由控制邏輯11a的當(dāng)前溫度估計(jì)部115a所估計(jì)的電線51的溫度(IPD 131的當(dāng)前溫度)。

在根據(jù)第一實(shí)施例的電源控制裝置1中，當(dāng)通過基于各個(gè)電線51、52的溫度而斷開各個(gè)電線51、52上的IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”，以切斷從電源B經(jīng)由具有相同的布線電阻的兩個(gè)電線51、52的并聯(lián)電路5而供給至負(fù)載3的電力時(shí)，執(zhí)行利用IPD 131、132的電流測(cè)量部“b”而測(cè)量流經(jīng)各個(gè)電線51、52上的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的通過電流，并且進(jìn)一步地，利用當(dāng)前溫度估計(jì)部115根據(jù)測(cè)量的電流估計(jì)電線51、52的溫度。

然后，為了使得各個(gè)電線51、52的估計(jì)溫度彼此一致，利用目標(biāo)占空比計(jì)算部115b來計(jì)算用于減小電線51上的IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的通過電流的PWM控制的目標(biāo)占空比，并且另外，利用PWM/DC控制及切斷判定部112以目標(biāo)占空比接通和斷開IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”。

從而，通過以目標(biāo)占空比PWM控制IPD 131的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”，根據(jù)各IPD 131、132的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的通過電流的測(cè)量值而估計(jì)的電線51、52的溫度變得彼此等同，使得基于電線51、52的溫度而斷開半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的時(shí)間彼此一致。

因此，當(dāng)通過基于各個(gè)電線51、52的溫度而斷開各個(gè)電線51、52上的半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”，切斷從電源B經(jīng)由具有相同的布線電阻的兩個(gè)電線51、52的并聯(lián)電路而被供給到負(fù)載3的電力時(shí)，即使當(dāng)在各個(gè)電線51、52或者各半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”中產(chǎn)生個(gè)體變化、安裝環(huán)境的差異等時(shí)，利用各半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”的電力供給的切斷時(shí)間也可以彼此同步。

因此，即使由于在一個(gè)IPD 131(或IPD 132)中斷開半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”而切斷至負(fù)載3的電力的供給之后，也能夠防止如下情況的產(chǎn)生：由于在另一個(gè)IPD 132中(或IPD 131)半導(dǎo)體開關(guān)元件“a”維持接通，所以仍舊維持對(duì)于負(fù)載3的電力供給，從而由于IPD 132(或IPD 131)上的電流產(chǎn)生的集中而導(dǎo)致異常發(fā)熱或者電阻劣化的產(chǎn)生。

在第一實(shí)施例中，用于利用來自電源B的電力供給負(fù)載3的并聯(lián)電路5由分別插置IPD 131和132的兩個(gè)電線51、52構(gòu)成。然而，本發(fā)明還能夠應(yīng)用于由分別插置IPD的三個(gè)以上的電線構(gòu)成的并聯(lián)電路。

另外，在第一實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)各個(gè)電線的IPD的溫度測(cè)量部所測(cè)量的電流而估計(jì)的各個(gè)電線的溫度中存在差異時(shí)，執(zhí)行使得具有較高溫度的一個(gè)電線的溫度與具有較低溫度的另一個(gè)電線的溫度一致。然而，可以使具有較低溫度的一個(gè)電線的溫度匹配于具有較高溫度的另一個(gè)電線的溫度?；蛘?，在三個(gè)以上的電線的情況下，其他電線的溫度可以被匹配于中間溫度。

則，如在第一實(shí)施例中，當(dāng)僅使得另一個(gè)電線51的估計(jì)溫度與所有的電線51、52中的最低估計(jì)溫度一致時(shí)，所有的電線51、52的溫度能夠在朝著降低他們的溫度的方向上變化，從而使得并聯(lián)電路5的各個(gè)電線51、52能夠被控制至適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

此外，雖然已經(jīng)以電線51、52的布線電阻彼此相同的布置而描述了第一實(shí)施例，但是本發(fā)明還能夠應(yīng)用于各個(gè)電線51、52的布線電阻彼此不同的布置。

雖然在第一實(shí)施例中采用了IPD 131、132，但是本發(fā)明還能夠應(yīng)用于利用除了IPD 131、132之外的半導(dǎo)體開關(guān)元件，例如，功率半導(dǎo)體開關(guān)來控制電力到負(fù)載3的供給的布置。

(第二實(shí)施例)

將參考圖5至12描述根據(jù)第二實(shí)施例的作為車用電源控制裝置的斷開檢測(cè)裝置。

(關(guān)于：斷開檢測(cè)裝置的功能配置)

圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的作為車用電源控制裝置的斷開檢測(cè)裝置10的功能構(gòu)成圖。

如圖5所示，根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置10包括：負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20，其包括驅(qū)動(dòng)諸如車輛的轉(zhuǎn)向信號(hào)燈或者前燈這樣的負(fù)載300的IPD(智能功率器件)、MOSFET、繼電器等；控制器30，其包括微型計(jì)算機(jī)、定制集成電路(定制IC)等，以控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的操作；以及電流檢測(cè)部40，其被布置在負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20與控制器30之間，以檢測(cè)流經(jīng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的電流。

此外，當(dāng)采用IPD作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20時(shí)，電流檢測(cè)部40能夠以集成電流的形式被并入。即，IPD是用于電源的集成電路，其中，開關(guān)裝置及其驅(qū)動(dòng)電路功能性地集成并且高度功能化。從而，被采用為根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置10的負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的IPD能夠包括檢測(cè)負(fù)載電流的電流值的功能。電流檢測(cè)部40能夠由例如包括分路電阻器等的電流檢測(cè)電路構(gòu)成。

此外，控制器30被連接至用于檢測(cè)負(fù)載電源450(例如，產(chǎn)生12V電壓的車載電池)的電壓(電源電壓)的電壓檢測(cè)部50。稍后將描述電壓檢測(cè)部50的示例結(jié)構(gòu)。

在第二實(shí)施例中，控制器30包括：負(fù)載接通/斷開狀態(tài)判定部210，用以判定負(fù)載300是處于接通狀態(tài)還是斷開狀態(tài)；負(fù)載切斷狀態(tài)判定部211，當(dāng)負(fù)載接通/斷開狀態(tài)判定部210判定負(fù)載300處于接通狀態(tài)時(shí)，該負(fù)載切斷狀態(tài)判定部211基于電流檢測(cè)部40的檢測(cè)結(jié)果，判定負(fù)載3的切斷狀態(tài)是否源自過電流；電源狀態(tài)判定部210，當(dāng)負(fù)載切斷狀態(tài)判定部211判定負(fù)載3不處于切斷狀態(tài)時(shí)，該電源狀態(tài)判定部210判定由電壓檢測(cè)部5所檢測(cè)到的電源電壓是否小于預(yù)定的電壓值(例如，6V)；電流值判定部213，當(dāng)電源狀態(tài)判定部210判定電源電壓不小于預(yù)定的電壓值時(shí)，該電流值判定部213判定由電流檢測(cè)部40所檢測(cè)到的電流值是否小于預(yù)定的閾值；持續(xù)時(shí)間判定部214，當(dāng)電流量值判定部213判定電流值小于閾值時(shí)，該持續(xù)時(shí)間判定部214判定電流值小于閾值的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間是否已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的保持時(shí)間；以及斷開判定部215，當(dāng)持續(xù)時(shí)間判定部214判定持續(xù)時(shí)間已經(jīng)到達(dá)保持時(shí)間時(shí)，該斷開判定部215判定在負(fù)載300中或者在包括負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的負(fù)載電路中產(chǎn)生斷開。

每個(gè)上述判定部都實(shí)際上由能夠利用構(gòu)成控制器30的微型計(jì)算機(jī)等執(zhí)行的程序構(gòu)成。

此外，斷開檢測(cè)裝置10還包括通知部60，該通知部60將當(dāng)斷開判定部215判定斷開已經(jīng)產(chǎn)生時(shí)的斷開的產(chǎn)生通知給例如外部告知部470。因此，由于能夠通過指示器等而通知斷開的產(chǎn)生，所以車輛駕駛員等能夠及時(shí)地維修負(fù)載和替換元件。

然后，通過設(shè)置上述負(fù)載接通/斷開狀態(tài)判定部210，能夠?qū)⒇?fù)載300處于斷開狀態(tài)的情況從斷開檢測(cè)的對(duì)象中排除。

另外，通過設(shè)置負(fù)載切斷狀態(tài)判定部211，能夠?qū)⒇?fù)載300由于過電流而處于切斷狀態(tài)的情況從斷開檢測(cè)的對(duì)象中排除。

例如，當(dāng)利用IPD而構(gòu)成負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20時(shí)，能夠通過使用利用該IPD而處理的電流檢測(cè)功能，而判定負(fù)載300是否由于過電流而處于切斷狀態(tài)。更具體地，IPD首先利用從作為負(fù)載電源450的車載電池供給的電力來檢測(cè)負(fù)載300。檢測(cè)到的電流值被輸出到構(gòu)成控制器30的微型計(jì)算機(jī)等。在控制器30中，只要其正常操作，則執(zhí)行對(duì)負(fù)載300的輸入電流的監(jiān)控，并且還判斷是否已經(jīng)產(chǎn)生過電流條件，諸如超過預(yù)定的積累時(shí)間的完全短路或局部短路。在判斷已經(jīng)產(chǎn)生過電流條件的同時(shí)，控制器30控制IPD，從而停止將電力供給到負(fù)載300，從而實(shí)現(xiàn)切斷狀態(tài)。

從而，通過將負(fù)載300由于過電流而處于切斷狀態(tài)的情況從斷開檢測(cè)的對(duì)象中排除，能夠避免錯(cuò)誤檢測(cè)負(fù)載300處于切斷狀態(tài)這樣的情況作為斷開狀態(tài)，從而使得能夠提高檢測(cè)斷開的精度。

在電源電壓中的變化可以影響電流值。因此，通過設(shè)置電源狀態(tài)判定部210，甚至在例如作為負(fù)載電源450的車載電池的電源電壓(正常輸出12V)由于損耗等而變得小于額定電壓(例如，小于6V)的情況下，也能夠暫停斷開檢測(cè)的判斷。

因此，能夠避免錯(cuò)誤檢測(cè)車載電池的電源電壓降低的情況作為斷開狀態(tài)，從而使得能夠進(jìn)一步提高斷開的檢測(cè)精度。

以這種方式，通過由于接受到負(fù)載接通/斷開狀態(tài)判定部210、負(fù)載切斷狀態(tài)判定部211、和電源狀態(tài)判定部210的判斷而使斷開檢測(cè)的目標(biāo)在于負(fù)載300在接通狀態(tài)下正常運(yùn)行，能夠提高斷開檢測(cè)的精度。

由于存在當(dāng)負(fù)載300在下游側(cè)上接通和斷開時(shí)對(duì)斷開檢測(cè)的錯(cuò)誤檢測(cè)的可能性，因此可以將這種情況從斷開檢測(cè)的判定對(duì)象排除。此外，控制器30可以從用于控制負(fù)載300的這樣的ECU(電子控制部)接收到表示負(fù)載300的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的多路信號(hào)或者本地信號(hào)。

由于設(shè)置了持續(xù)時(shí)間判定部214，因此判斷電流值小于閾值的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間是否已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的保持時(shí)間。即，鑒于通過PWM(脈寬調(diào)制)或者間斷地驅(qū)動(dòng)負(fù)載300的情況，所以能夠暫停斷開檢測(cè)的判斷，直至電流值小于閾值的情況持續(xù)預(yù)定的保持時(shí)間。

從而，即使當(dāng)負(fù)載300被PWM驅(qū)動(dòng)或者間斷地驅(qū)動(dòng)時(shí)，也能夠以高的精度檢測(cè)斷開狀態(tài)。

注意，例如，當(dāng)負(fù)載300被PWM驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠?qū)⒈３謺r(shí)間設(shè)定為等于或者長(zhǎng)于預(yù)定脈沖波的斷開時(shí)間。此外，當(dāng)使得脈沖波的占空比可變時(shí)，可以因此而改變保持時(shí)間?；蛘?，保持時(shí)間可以與脈沖波的最長(zhǎng)斷開時(shí)間匹配。

對(duì)于利用通知部60而向外部通知斷開的產(chǎn)生的方法，例如，能夠?qū)嚅_的產(chǎn)生以多路信號(hào)的形式傳遞到其它ECU?；蛘?，能夠點(diǎn)亮作為一種告知部470的指示器等。

此外，可以關(guān)于包括轉(zhuǎn)向燈、頭燈等的多個(gè)負(fù)載300中的每個(gè)負(fù)載，設(shè)定在電流值判定部213中的電流閾值?；蛘撸梢詫⒐餐拈撝祽?yīng)用到各負(fù)載300。

關(guān)于閾值的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在諸如構(gòu)成控制器30的微型計(jì)算機(jī)這樣的存儲(chǔ)部中，或者存儲(chǔ)在利用例如微型計(jì)算可存取的非易失存儲(chǔ)器等中。

而且，稍后將描述利用各判定部的斷開檢測(cè)處理的處理過程。

(關(guān)于：斷開檢測(cè)裝置的構(gòu)成實(shí)例)

圖6是根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置10的示意性構(gòu)成圖。

在圖6所示的斷開檢測(cè)裝置10中，IPD被用作負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20，并且微型計(jì)算機(jī)被應(yīng)用為控制器30。負(fù)載電源450(例如，輸出12V的車載電池等)被連接到IPD。另外，將供應(yīng)自例如車載電池等的電力轉(zhuǎn)換為5V的電源400被連接到控制器(微型計(jì)算機(jī))30。

在圖6所示的斷開檢測(cè)裝置10中，電流檢測(cè)部40包括配備有例如分流電阻的電流檢測(cè)電路等。

在連接時(shí)，由參考標(biāo)號(hào)240所表示的電路是包括電阻器R1、R2和平流電容器C的分壓電路。

此處，采用分壓電路240，以利用電阻R1將從負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件2A供給的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，利用電阻器R2和平流電容器C移除噪聲，并且隨后，將模擬電壓值輸入到控制器(微型計(jì)算機(jī))30。

圖7是根據(jù)第二實(shí)施例的變形例的斷開檢測(cè)裝置10B的示意性構(gòu)成圖。

在斷開檢測(cè)裝置圖10B中，IPD被用作負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20，并且定制集成電路(定制IC)被應(yīng)用為控制器30。注意，電流檢測(cè)部4的構(gòu)成與圖6的電流檢測(cè)部的構(gòu)成相似。負(fù)載電源250(例如，輸出12V的車載電池等)被連接到IPD。

在定制IC被應(yīng)用為如在斷開檢測(cè)裝置10B中的控制器30的構(gòu)成中，上述電流閾值可以被替換為與連接到定制IC的電阻群RA的電阻比相關(guān)的電壓值。

圖8是圖示出在根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置中的負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件的形態(tài)的構(gòu)成圖。

圖8(a)圖示出使用IPD作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的構(gòu)成實(shí)例。電流檢測(cè)部40的構(gòu)成與上述圖6的電流檢測(cè)部40的構(gòu)成相似。負(fù)載電源450(例如，輸出12V的車載電池等)被連接到IPD。

電壓檢測(cè)部50由包括電阻器R3、R4的分壓電路構(gòu)成，并且還被采用為使得其輸出被輸入到包括微型計(jì)算機(jī)(或者定制IC)的控制器30的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)端子。

此外，控制器30的輸入(IN)端子經(jīng)由開關(guān)SW而連接到接地電勢(shì)。來自電流檢測(cè)部4的輸出經(jīng)由分壓電路240而被輸入到控制器30的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)端子。另外，從控制器30的輸出(OUT)端子輸出的控制信號(hào)經(jīng)由配線L1而被輸入到IPD。

圖8(b)圖示了使用MOSFET和二極管D1作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的構(gòu)成實(shí)例。注意，電流檢測(cè)部40的構(gòu)成與上述圖6中的電流檢測(cè)部40的構(gòu)成相似。負(fù)載電源450(例如，輸出12V的車載電池等)連接到MOSFET的漏極電極。負(fù)載300連接到MOSFET的源極電極。

電壓檢測(cè)部50由包括電阻器R3、R4的分壓電路構(gòu)成，并且還被采用為使得其輸出被輸入到包括微型計(jì)算機(jī)(或者定制IC)的控制器30的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)端子。控制器30的輸入(IN)端子經(jīng)由開關(guān)SW而連接到接地電勢(shì)。來自電流檢測(cè)部40的輸出經(jīng)由分壓電路240而被輸入到控制器30的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)端子。

另外，從控制器30的輸出(OUT)端子輸出的控制信號(hào)經(jīng)由配線L1而輸入到MOSFET的門極端子。

圖8(c)圖示了使用繼電器(RLY)作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的構(gòu)成實(shí)例。電流檢測(cè)部40的構(gòu)成與上述圖6的電流檢測(cè)部40的構(gòu)成相似。

負(fù)載電源450(例如，輸出12V的車載電池等)連接到繼電器(RLY)的輸入電極。負(fù)載300連接到繼電器(RLY)的輸出電極。

電壓檢測(cè)部50由包括電阻器R3、R4的分壓電路構(gòu)成，并且還被采用為使得其輸出被輸入到包括微型計(jì)算機(jī)(或者定制IC)的控制器30的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)端子?？刂破?0的輸入(IN)端子經(jīng)由開關(guān)SW而連接到接地電勢(shì)。來自電流檢測(cè)部40的輸出經(jīng)由分壓電路240而輸入到控制器30的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)端子。

另外，從控制器30的輸出(OUT)端子輸出的控制信號(hào)經(jīng)由接口(I/F)而輸入到繼電器(RLY)的螺線管端子。

繼電器(RLY)可以包括半導(dǎo)體繼電器。

(負(fù)載處理)

參考圖9所示的流程圖，將描述由根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置10執(zhí)行的關(guān)于負(fù)載300的負(fù)載處理的處理過程的實(shí)例。利用構(gòu)成控制器30的微型計(jì)算機(jī)等基于預(yù)定的程序(軟件)而執(zhí)行該處理。

當(dāng)開始負(fù)載處理時(shí)，在步驟S31、S32處執(zhí)行用于執(zhí)行預(yù)定的應(yīng)用軟件的應(yīng)用處理的子程序。作為應(yīng)用處理，例如，能夠引用利用負(fù)載300的運(yùn)行試驗(yàn)。

在步驟S33處，執(zhí)行檢測(cè)過電流的子程序。雖然將省略具體的處理過程，但是例如，進(jìn)行了基于電流檢測(cè)部40的檢測(cè)結(jié)果而判定電流是否已經(jīng)超過預(yù)定的電流值的處理。

然后，當(dāng)在過電流檢測(cè)處理中判定了沒檢測(cè)到過電流時(shí)，處理前進(jìn)至步驟S34，在步驟S34，執(zhí)行檢測(cè)斷開的子程序，并且其后，結(jié)束處理。

(斷開檢測(cè)處理)

將參考圖10和11描述在負(fù)載處理中在步驟S34處檢測(cè)過電流的子程序的處理過程。

在步驟S41處，執(zhí)行負(fù)載接通/斷開狀態(tài)判定處理，以判斷由負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載300是處于接通狀態(tài)還是斷開狀態(tài)。

當(dāng)判斷結(jié)果為“否”時(shí)，即，在負(fù)載300處于斷開狀態(tài)的情況下(圖11(a)中輸入信號(hào)為“OFF”的情況)，處理結(jié)束。而當(dāng)判斷結(jié)果為“是”時(shí)，即，當(dāng)負(fù)載300處于接通狀態(tài)的情況下(圖11(a)中的輸入信號(hào)為“ON”的情況)，處理前進(jìn)至步驟S42。

基于電流檢測(cè)部40的檢測(cè)結(jié)果，在步驟S42處，執(zhí)行負(fù)載切斷狀態(tài)判定處理，以判斷負(fù)載300是否由于過電流而處于切斷狀態(tài)。

當(dāng)判斷結(jié)果為“否”時(shí)，即，當(dāng)負(fù)載300切斷時(shí)(圖11(b)中“斷開”的情況)，處理結(jié)束。而在“是”的情況下，處理前進(jìn)至步驟S43。

在步驟S43處，執(zhí)行電源電壓判定處理，以判斷電源電壓是否低于預(yù)定的電壓值。

然后，當(dāng)判斷結(jié)果為“是”時(shí)，即，當(dāng)電源電壓小于預(yù)定電壓值時(shí)，處理結(jié)束。而在“否”的情況下，處理前進(jìn)至步驟S44。

在步驟S44處，執(zhí)行電流值判定處理，以判斷由用于檢測(cè)流經(jīng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的電流的電流檢測(cè)部40所檢測(cè)到的電流值是否小于預(yù)設(shè)的閾值。

當(dāng)判斷結(jié)果為“否”時(shí)，即，當(dāng)電流值不小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)(圖11(d)中的正常狀態(tài)的情況)，處理結(jié)束。而在“是”的情況下，即，當(dāng)電流值小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)(圖11(d)中的斷開狀態(tài)的情況)，處理前進(jìn)至步驟S45。

在步驟S45處，執(zhí)行持續(xù)時(shí)間判定處理，以判斷電流值小于閾值的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間是否已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的保持時(shí)間(Twait)。

然后，當(dāng)判斷結(jié)果為“否”時(shí)，即，在持續(xù)時(shí)間尚未到達(dá)預(yù)定的保持時(shí)間(Twait)的情況下，處理返回至步驟S41，以繼續(xù)相同的處理。另一方面，當(dāng)判定判斷結(jié)果為“是”時(shí)，即，在持續(xù)時(shí)間已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的保持時(shí)間(Twait)的情況下，處理前進(jìn)至步驟S46。

當(dāng)在持續(xù)時(shí)間判定處理中判斷持續(xù)時(shí)間已經(jīng)到達(dá)保持時(shí)間(Twait)時(shí)(圖11(e)的情況)，在步驟S46處執(zhí)行斷開判定處理，以判斷在負(fù)載300中或者在包括負(fù)載驅(qū)動(dòng)元件20的負(fù)載電路中已經(jīng)發(fā)生斷開。在判斷了斷開的產(chǎn)生時(shí)，將斷開的產(chǎn)生通知到外部(告知部470等)。然后，處理返回到圖9的主處理，并且其后，結(jié)束主處理。

如上所述，利用根據(jù)第二實(shí)施例的斷開檢測(cè)裝置10和斷開檢測(cè)方法，由于能夠轉(zhuǎn)移諸如用于檢測(cè)過電流狀態(tài)的控制器，所以能夠相對(duì)簡(jiǎn)單并且以低的成本檢測(cè)斷開，而無(wú)需使用專用于檢測(cè)斷開的檢測(cè)電力路或者復(fù)雜的邏輯電路。

此外，甚至當(dāng)產(chǎn)生電壓或者負(fù)載的改變時(shí)，能夠檢測(cè)到的電流值的范圍也能夠通過更正程序或者數(shù)據(jù)而被適當(dāng)?shù)匦薷摹?/p>

雖然已經(jīng)參考圖5至11描述了根據(jù)第二實(shí)施例的車用電源控制裝置，但是本發(fā)明不限于該配置，并且各個(gè)部的構(gòu)成可以被替換為具有相似功能的任意構(gòu)成。

例如，如圖12所示，可以經(jīng)由車載LAN而從外部ECU 500獲取關(guān)于電流值的閾值。另外，可以將關(guān)于斷開的信息經(jīng)由車載LAN而傳送到ECU 500。

另外，可以在圖9的流程圖中的過電流檢測(cè)處理(步驟S33)的執(zhí)行時(shí)，利用電流檢測(cè)部40而獲取電流值。